用于轨道车动力系统安装座的集成式模块化焊接工装的制作方法

本发明属于轨道工程机械技术领域，具体涉及一种用于轨道车动力系统安装座的集成式模块化焊接工装。

背景技术：

随着我国城市地铁交通规模、运营速度、运营里程及运营频率等方面不断提升，轨道车成为人们出行的首先交通。相关技术的轨道车包括车架和安装于车架的动力系统，其动力系统需要通过多个焊接于车架上的动力系统安装座支撑于车架上，gcd-1000/das-12等车型车架中用于支撑动力系统的动力系统安装座共6个安装座为1组，为保证动力系统的可靠性，安装座上用于安装动力系统的安装面上的孔距尺寸精度要求±0.5mm，且车架纵梁上不同安装位置出的安装座的安装面均存在不同高度的高度差，然而，若6个安装座分别单独焊接，安装面的高度差尺寸测量困难，难以保证，且因焊接变形的影响，安装座上用于安装动力系统的安装面上的孔距尺寸保证困难；申请号为201910611479.5，名称为“轨道车动力系统安装座组件”的专利申请(下称对比文件)中，公开了一种用于安装座精准焊接的结构，采用包括呈矩形的主框架、由所述主框架的四个角的位置贯穿设置的通孔以及环绕所述通孔凸出延伸的定位销钉组成的工装，将四个安装座螺栓固定于工装上，再将四个安装座焊接到车架相应位置后拆除工装，但此工装仅适用于高度相同的多个安装座在车架纵梁上的焊接固定，在面对有高度差的多个安装座固定时，无法满足焊接要求；再有，若不考虑安装座高度差的问题，由于车架纵梁之间的开档尺寸小于安装座所需的开档尺寸，若采用对比文件中的工装结构，工装带动力系统安装座整体向下落时，会存在安装座与车架纵梁干涉的现象，从而导致安装座无法顺利下落至车架纵梁的焊接位置；因此，综上所述，有必要进行改进。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：提供一种用于轨道车动力系统安装座的集成式模块化焊接工装，利用多层阶梯状主架上的台阶安装面以及调位装置保证各安装座的高度差尺寸，以多层阶梯状主架为基准使安装座在车架上整体进行焊接，提高了个安装座的焊接位置精度，以及安装座上用于安装动力系统的安装面上的孔距尺寸精度，多层阶梯状主架刚性大，有利于焊接过程安装座的变形控制，降低了动力系统安装座的焊接难度，提高了安装座的焊接效率。

本发明采用的技术方案：用于轨道车动力系统安装座的集成式模块化焊接工装，包括多层阶梯状主架，所述多层阶梯状主架上各层台阶的高度顺序与待焊接至车架纵梁上并用于支撑动力系统的多个安装座的高度顺序相同且高度差也相同；所述多层阶梯状主架上各层台阶面均设有与安装座数量相同并用于安装座位置调节的调位装置，多个所述调位装置之间的位置关系与多个安装座在车架纵梁上的焊接位置关系相同，位于所述多层阶梯状主架下方的多个安装座通过调位装置改变其在多层阶梯状主架上的连接位置，实现集成于多层阶梯状主架底部的多个安装座固定端顺利避过车架纵梁，并在多层阶梯状主架上调位后的定位焊接。

其中，所述多层阶梯状主架的阶梯层数根据不同高度的安装座数量而定。

进一步地，所述调位装置包括安装板和调位螺栓，所述安装板固定于多层阶梯状主架上端台阶面靠近外沿处，所述安装板上制有贯穿多层阶梯状主架的安装孔和工艺避让孔且工艺避让孔位于安装孔的内侧，改变连接安装座的动力系统连接端的调位螺栓与工艺避让孔或安装孔的适配位置，实现连接安装座的动力系统连接端的调位螺栓与工艺避让孔适配时集成于多层阶梯状主架上的多个安装座固定端顺利避过车架纵梁，或连接安装座的动力系统连接端的调位螺栓与安装孔适配时集成于多层阶梯状主架上的多个安装座固定端的定位焊接。

进一步地，所述多层阶梯状主架包括多层阶梯状主板和设于多层阶梯状主板上端面和底面的多个加强筋。

进一步地，所述多层阶梯状主板由第一层阶梯板、第二层阶梯板、第三层阶梯板、第一竖直板和第二竖直板，所述第一层阶梯板和第二层阶梯板的板面呈t形状结构，所述第一层阶梯板和第二层阶梯板的最宽处板面上对称设有两个调位装置，所述第三层阶梯板板面边沿处对称设有两个调位装置，所述第一层阶梯板窄端和第二层阶梯板宽端通过第一竖直板固连成阶梯状结构，所述第二层阶梯板的窄端和第三层阶梯板通过第二竖直板固连成阶梯状结构，所述第一层阶梯板、第二层阶梯板和第三层阶梯板下端面的高度差与三种高度的安装座高度差相同；所述第一层阶梯板底面横向固定有位于调位装置下方的加强筋，所述第一层阶梯板底面上沿其长度方向固定有多个与第一竖直板固连的加强筋，所述第二层阶梯板上端面固定有多个与第一竖直板固定连接的加强筋，所述第二层阶梯板底面上固定有多个与第二竖直板固连的加强筋，所述第三层阶梯板上端面固定有多个与第二竖直板固连的加强筋。

进一步地，所述第一层阶梯板长度方向的板面中部和第二层阶梯板宽度方向的板面中部均制有减重腰型孔。

进一步地，所述多层阶梯状主架上台阶面设有与调位装置位于同一平面的吊耳。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本技术方案通过制作一个各层台阶的高度顺序与待焊接至车架纵梁上的多个安装座的高度顺序相同且高度差也相同的多层阶梯状主架，并在多层阶梯状主架上各层台阶面均设置与安装座数量相同并用于安装座位置调节的调位装置，实现集成于多层阶梯状主架底部的多个安装座固定端顺利避过车架纵梁，并在多层阶梯状主架上调位后的定位焊接，大大简化了安装座的焊接难度；

2、本技术方案利用多层阶梯状主架上的台阶安装面以及调位装置保证各安装座的高度差尺寸，以多层阶梯状主架为基准使安装座在车架上整体进行焊接，提高了个安装座的焊接位置精度，以及安装座上用于安装动力系统的安装面上的孔距尺寸精度；

3、本技术方案通过多层阶梯状主架上设置安装板、调位螺栓、安装孔和工艺避让孔，在提高对安装座支撑部位强度的同时，达到了定位于多层阶梯状主架上的安装座位置的调节，使得集成与多层阶梯状主架上的各安装座顺利避过车架纵梁，并调位至焊接定位位置，解决了集成于多层阶梯状主架上的安装座与车架纵梁干涉的弊端；

4、本技术方案采用由第一层阶梯板、第二层阶梯板、第三层阶梯板、第一竖直板和第二竖直板组成的多层阶梯状主板与加强筋形成的多层阶梯状主架，使得多层阶梯状主架具有较大的刚性，有利于焊接过程安装座的变形控制，降低了动力系统安装座的焊接难度，提高了安装座的焊接效率。

附图说明

图1为本发明结构主视图；

图2为本发明结构俯视图；

图3为本发明结构左视图；

图4为本发明使用状态主视图；

图5为本发明使用状态俯视图。

具体实施方式

下面结合附图1-5描述本发明的一种实施例，从而对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

用于轨道车动力系统安装座的集成式模块化焊接工装，如图1-3所示，包括多层阶梯状主架1，所述多层阶梯状主架1上各层台阶的高度顺序与待焊接至车架纵梁上并用于支撑动力系统的多个安装座的高度顺序相同且高度差也相同；所述多层阶梯状主架1上各层台阶面均设有与安装座数量相同并用于安装座位置调节的调位装置，多个所述调位装置之间的位置关系与多个安装座在车架纵梁上的焊接位置关系相同，位于所述多层阶梯状主架1下方的多个安装座通过调位装置改变其在多层阶梯状主架1上的连接位置，实现集成于多层阶梯状主架1底部的多个安装座固定端顺利避过车架纵梁，并在多层阶梯状主架1上调位后的定位焊接；上述结构中，通过制作一个各层台阶的高度顺序与待焊接至车架纵梁上的多个安装座的高度顺序相同且高度差也相同的多层阶梯状主架1，并在多层阶梯状主架1上各层台阶面均设置与安装座数量相同并用于安装座位置调节的调位装置，实现集成于多层阶梯状主架底部的多个安装座固定端顺利避过车架纵梁，并在多层阶梯状主架上调位后的定位焊接，大大简化了安装座的焊接难度；利用多层阶梯状主架1上的台阶安装面以及调位装置保证各安装座的高度差尺寸，以多层阶梯状主架1为基准在车架上整体进行焊接，提高了个安装座的焊接位置精度，以及安装座上用于安装动力系统的安装面上的孔距尺寸精度；

所述多层阶梯状主架1的阶梯层数根据不同高度的安装座数量而定。

调位装置的具体结构如下：所述调位装置包括安装板2和调位螺栓，所述安装板2固定于多层阶梯状主架1上端台阶面靠近外沿处，所述安装板2上制有贯穿多层阶梯状主架1的安装孔3和工艺避让孔4且工艺避让孔4位于安装孔3的内侧，改变连接安装座的动力系统连接端的调位螺栓与工艺避让孔4或安装孔3的适配位置，实现连接安装座的动力系统连接端的调位螺栓与工艺避让孔4适配时集成于多层阶梯状主架1上的多个安装座固定端顺利避过车架纵梁，或连接安装座的动力系统连接端的调位螺栓与安装孔3适配时集成于多层阶梯状主架1上的多个安装座固定端的定位焊接。上述结构中，通过多层阶梯状主架1上设置安装板2、调位螺栓、安装孔3和工艺避让孔4，在提高对安装座支撑部位强度的同时，达到了定位于多层阶梯状主架1上的安装座位置的调节，使得集成与多层阶梯状主架1上的各安装座顺利避过车架纵梁，并调位至焊接定位位置，解决了集成于多层阶梯状主架1上的安装座与车架纵梁干涉的弊端；

多层阶梯状主架1具体结构如下：所述多层阶梯状主架1包括多层阶梯状主板和设于多层阶梯状主板上端面和底面的多个加强筋1-6。

其中，以三种高度六个安装座在车架纵梁上的焊接为例，多层阶梯状主板的具体结构如下：所述多层阶梯状主板由第一层阶梯板1-1、第二层阶梯板1-2、第三层阶梯板1-3、第一竖直板1-4和第二竖直板1-5，所述第一层阶梯板1-1和第二层阶梯板1-2的板面呈t形状结构，所述第一层阶梯板1-1和第二层阶梯板1-2的最宽处板面上对称设有两个调位装置，所述第三层阶梯板1-3板面边沿处对称设有两个调位装置，所述第一层阶梯板1-1窄端和第二层阶梯板1-2宽端通过第一竖直板1-4固连成阶梯状结构，所述第二层阶梯板1-2的窄端和第三层阶梯板1-3通过第二竖直板1-5固连成阶梯状结构，所述第一层阶梯板1-1、第二层阶梯板1-2和第三层阶梯板1-3下端面的高度差与三种高度的安装座高度差相同；所述第一层阶梯板1-1底面横向固定有位于调位装置下方的加强筋1-6，所述第一层阶梯板1-1底面上沿其长度方向固定有多个与第一竖直板1-4固连的加强筋1-6，所述第二层阶梯板1-2上端面固定有多个与第一竖直板1-4固定连接的加强筋1-6，所述第二层阶梯板1-2底面上固定有多个与第二竖直板1-5固连的加强筋1-6，所述第三层阶梯板1-3上端面固定有多个与第二竖直板1-5固连的加强筋1-6；上述结构中，采用由第一层阶梯板1-1、第二层阶梯板1-2、第三层阶梯板1-3、第一竖直板1-4和第二竖直板1-5组成的多层阶梯状主板与加强筋1-6形成的多层阶梯状主架1，使得多层阶梯状主架1具有较大的刚性，有利于焊接过程安装座的变形控制，降低了动力系统安装座的焊接难度，提高了安装座的焊接效率；具体的，为了减轻本工装的重量，特在所述第一层阶梯板1-1长度方向的板面中部和第二层阶梯板1-2宽度方向的板面中部加工减重腰型孔1-7。

将六个安装座定位安装于多层阶梯状主架1上后，为了便于吊运多层阶梯状主架1，在所述多层阶梯状主架1上台阶面设有与调位装置位于同一平面的吊耳5。

如图4-5所示，具体使用方法为：车架下平面朝上设置并将车架放置于焊接平台上，先将动力系统安装座按照高低关系，通过与工艺避让孔4适配的调位螺栓固定安装于多层阶梯状主架1底部对应的阶梯面上，再使用天车将多层阶梯状主架1吊起至车架上方，缓慢向下落，多个安装座的焊接端穿过车架纵梁之间的开档，直至多层阶梯状主架1下落至车架纵梁相应位置后，取出安装座在工艺避让孔4中的调位螺栓，并将各个动力系统安装座外移，通过调位螺栓与安装孔3配合将安装座再次固定于多层阶梯状主架1上，根据车架中心线及划出的动力系统安装座位置线调整工装的前后位置和左右位置，位置调整好后，点焊安装座固定于车架纵梁上，动力系统安装座的每条焊缝全部焊接完成，待焊缝冷却后，卸下调位螺栓，取出工装即可。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。